海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型的應(yīng)用，通過分析處理潮位及循環(huán)水系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)，建立循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型，應(yīng)用該模型，能預(yù)測目標(biāo)運(yùn)行方式最低潮位下的循環(huán)水系統(tǒng)特性，結(jié)合設(shè)備安全策略，指導(dǎo)設(shè)備安全運(yùn)行，同時應(yīng)用建立的循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型對當(dāng)前循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行優(yōu)化，可提高優(yōu)化計算的準(zhǔn)確度。
【專利說明】海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型的應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型的應(yīng)用。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003]現(xiàn)有循環(huán)水系統(tǒng)性能測試方案是在一定的運(yùn)行方式下，直接測量循環(huán)水系統(tǒng)的特性數(shù)據(jù)，如入口壓力、入口溫度、出口壓力、出口溫度、系統(tǒng)水流量和循環(huán)水系統(tǒng)電機(jī)功率，通過以上數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合計算得到循環(huán)水系統(tǒng)固有性能特性。循環(huán)水系統(tǒng)固有性能特性結(jié)合凝汽器特性曲線族和汽輪機(jī)真空微增特性對循環(huán)水系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化，從而得出當(dāng)前機(jī)組負(fù)荷、循環(huán)水進(jìn)水溫度工況下循環(huán)水系統(tǒng)的最優(yōu)化運(yùn)行方式。具體優(yōu)化流程如圖1所示。
[0004]如上所述，現(xiàn)有的循環(huán)水系統(tǒng)性能試驗(yàn)技術(shù)是通過測量方法獲得循環(huán)水系統(tǒng)的性能特性，從而指導(dǎo)循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行，針對系統(tǒng)參數(shù)較為穩(wěn)定的閉式循環(huán)水系統(tǒng)不存在問題，但是對海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)則不適用。主要原因是海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)受海水潮汐特性影響，潮汐特性在本文中主要指海水潮位因素。采用現(xiàn)有試驗(yàn)技術(shù)測量得到的數(shù)據(jù)是循環(huán)水系統(tǒng)固有的性能特性和海水潮位因素對循環(huán)水系統(tǒng)特性的影響的耦合數(shù)據(jù)，而海水的潮位是一個有規(guī)律的變化過程，因此在試驗(yàn)時獲得的結(jié)果，只能代表某個固定潮位下循環(huán)水系統(tǒng)的特性，并不能有效代表循環(huán)水系統(tǒng)固有的性能特性，導(dǎo)致循環(huán)水系統(tǒng)的性能特性計算結(jié)果受到潮位因素影響而偏離實(shí)際值，未考慮這部分影響因素，將影響到最終發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng)安全運(yùn)行及優(yōu)化運(yùn)行結(jié)果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于針對采用海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的發(fā)電廠循環(huán)水系統(tǒng)，提供一種循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型，能夠?qū)Ｋ绷骼鋮s循環(huán)水系統(tǒng)獲取當(dāng)前循環(huán)水系統(tǒng)性能特性進(jìn)行改進(jìn)，使安全運(yùn)行及優(yōu)化運(yùn)行結(jié)果更準(zhǔn)確。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型的應(yīng)用，包括如下步驟，
Si建立循環(huán)水系統(tǒng)潮位影響模型和循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型:通過長期試驗(yàn)和歷史數(shù)據(jù)查詢方式，獲取一定運(yùn)行方式下不同潮位循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，通過數(shù)值擬合獲得海水潮位對循環(huán)水系統(tǒng)特性的影響，最終建立循環(huán)水系統(tǒng)潮位影響模型，對循環(huán)水系統(tǒng)潮位影響模型進(jìn)行差分處理得到循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型；
S2獲得循環(huán)水系統(tǒng)固有性能特性:通過實(shí)際試驗(yàn)獲得循環(huán)水系統(tǒng)各組合方式下的潮位和相應(yīng)的循環(huán)水系統(tǒng)特性，利用SI所述的循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型對實(shí)際測量的循環(huán)水系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)潮位影響進(jìn)行解耦合，得到參考平均潮位下的循環(huán)水系統(tǒng)特性，以此作為循環(huán)水系統(tǒng)的固有性能特性；
S3通過在不同循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行方式試驗(yàn)中，獲得相應(yīng)的凝汽器真空和循環(huán)水流量數(shù)據(jù)，并且利用循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型將相應(yīng)的循環(huán)水流量數(shù)據(jù)修正到參考平均潮位下的數(shù)據(jù)，然后通過擬合建立凝汽器真空一循環(huán)水流量特性數(shù)學(xué)模型；
S4在相同負(fù)荷和循環(huán)水溫度條件下，獲取不同真空條件下機(jī)組的熱耗率數(shù)據(jù)，采用數(shù)值擬合建立真空微增一熱耗特性數(shù)學(xué)模型；
S5應(yīng)用建立的循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型對海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行指導(dǎo)。具體包括以下兩個方面，應(yīng)用一:利用建立的循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型，得到最低潮位下循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，指導(dǎo)設(shè)備安全運(yùn)行。在本發(fā)明實(shí)施例中，獲取當(dāng)前的海水潮位和海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的特性，通過歷史數(shù)據(jù)分析獲取本次潮汐周期內(nèi)的海水最低潮位，利用循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型計算本周期內(nèi)目標(biāo)運(yùn)行方式在最低潮位下的循環(huán)水系統(tǒng)壓力，判斷是否滿足循環(huán)水系統(tǒng)安全運(yùn)行要求，若不滿足則判定目標(biāo)運(yùn)行方式不安全，切換為滿足安全運(yùn)行要求的運(yùn)行方式。應(yīng)用二:結(jié)合循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型、循環(huán)水系統(tǒng)的固有性能特性、凝汽器真空一循環(huán)水流量特性數(shù)學(xué)模型和真空微增一熱耗特性數(shù)學(xué)模型，對當(dāng)前循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行優(yōu)化。在本發(fā)明實(shí)施例中，獲取當(dāng)前海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的海水潮位，利用循環(huán)水系統(tǒng)固有性能特性獲取目標(biāo)運(yùn)行方式的循環(huán)水流量和循環(huán)水系統(tǒng)耗功，利用循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型將獲得的目標(biāo)運(yùn)行方式下的循環(huán)水流量和循環(huán)水系統(tǒng)耗功修正到當(dāng)前潮位下的循環(huán)水流量和循環(huán)水系統(tǒng)耗功，利用凝汽器真空一循環(huán)水流量特性數(shù)據(jù)模型獲取目標(biāo)運(yùn)行方式下的真空，利用真空微增一熱耗特性數(shù)學(xué)模型獲取目標(biāo)運(yùn)行方式下機(jī)組的熱耗率，通過比較當(dāng)前的熱耗率和目標(biāo)運(yùn)行方式下的熱耗率變化判斷目標(biāo)運(yùn)行方式是否經(jīng)濟(jì)，從而實(shí)現(xiàn)海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行，其優(yōu)化流程圖如圖2所示。
[0007]在本發(fā)明實(shí)施例中，SI所述循環(huán)水系統(tǒng)的特性包括循環(huán)水系統(tǒng)壓力、流量和耗功。
[0008]在本發(fā)明實(shí)施例中，SI所述建立循環(huán)水系統(tǒng)潮位影響模型用公式(I廣公式(3)表示；
潮位對系統(tǒng)母管壓力如公式(I)所示，

【權(quán)利要求】
1.海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型的應(yīng)用，其特征在于，包括如下步驟， S1:建立循環(huán)水系統(tǒng)潮位影響模型和循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型:通過長期試驗(yàn)和歷史數(shù)據(jù)查詢方式，獲取一定運(yùn)行方式下不同潮位循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，通過數(shù)值擬合獲得海水潮位對循環(huán)水系統(tǒng)特性的影響，最終建立循環(huán)水系統(tǒng)潮位影響模型，對循環(huán)水系統(tǒng)潮位影響模型進(jìn)行差分處理得到循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型； 52:獲得循環(huán)水系統(tǒng)固有性能特性:通過實(shí)際試驗(yàn)獲得循環(huán)水系統(tǒng)各組合方式下的潮位和相應(yīng)的循環(huán)水系統(tǒng)特性，利用SI所述的循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型對實(shí)際測量的循環(huán)水系統(tǒng)特性數(shù)據(jù)潮位影響進(jìn)行解耦合，得到參考平均潮位下的循環(huán)水系統(tǒng)特性，以此作為循環(huán)水系統(tǒng)的固有性能特性； 53:通過在不同循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行方式試驗(yàn)中，獲得相應(yīng)的凝汽器真空和循環(huán)水流量數(shù)據(jù)，并且利用循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型將相應(yīng)的循環(huán)水流量數(shù)據(jù)修正到參考平均潮位下的數(shù)據(jù)，然后通過擬合建立凝汽器真空一循環(huán)水流量特性數(shù)學(xué)模型； S4:在相同負(fù)荷和循環(huán)水溫度條件下，獲取不同真空條件下機(jī)組的熱耗率數(shù)據(jù)，采用數(shù)值擬合建立真空微增一熱耗特性數(shù)學(xué)模型； S5:應(yīng)用建立的循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型對海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行指導(dǎo)，具體包括以下兩個方面，應(yīng)用一:利用建立的循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型，得到最低潮位下循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，指導(dǎo)設(shè)備安全運(yùn)行；應(yīng)用二:結(jié)合循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型、循環(huán)水系統(tǒng)的固有性能特性、凝汽器真空一循環(huán)水流量特性數(shù)學(xué)模型和真空微增一熱耗特性數(shù)學(xué)模型，對當(dāng)前循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行優(yōu)化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型的應(yīng)用，其特征在于，SI所述循環(huán)水系統(tǒng)的特性包括循環(huán)水系統(tǒng)壓力、流量和耗功。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型的應(yīng)用，其特征在于，SI所述建立循環(huán)水系統(tǒng)潮位影響模型用公式(I)~公式(3)表示； 潮位對系統(tǒng)母管壓力如公式(I)所示， P Λ = 0.00934 + 0.00884/?, -0.0000134/7 2(I)
SISi 潮位對流量的影響如公式(2)所示，
潮位對耗功的影響如公式(3)所示， A「二 5430.8-14.88?(3) Saf是循環(huán)水母管壓力，^是潮位，ρ是循環(huán)水系統(tǒng)總流量，F(xiàn)是循環(huán)水系統(tǒng)總耗功。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型的應(yīng)用，其特征在于，Si所述建立循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型用公式(4)~公式(6)表示； 潮差對系統(tǒng)母管壓力如公式(4)所示， APout- = 0.00884AliS| — 0.0000268/isj Ah si(4) 潮差對流量的影響如公式(5)所示，
潮差對系統(tǒng)耗功的影響如公式(6)所示， M-J = -UMSAkl(6)
是母管壓力變化，~&是潮差，AQ是總流量變化，“ρ是循環(huán)水系統(tǒng)總耗功變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型的應(yīng)用，其特征在于，所述S5中應(yīng)用一的具體步驟為:獲取當(dāng)前的海水潮位和海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的特性，通過歷史數(shù)據(jù)分析獲取本次潮汐周期內(nèi)的海水最低潮位，利用循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型計算本周期內(nèi)目標(biāo)運(yùn)行方式在最低潮位下的循環(huán)水系統(tǒng)壓力，判斷是否滿足循環(huán)水系統(tǒng)安全運(yùn)行要求，若不滿足則判定目標(biāo)運(yùn)行方式不安全，切換為滿足安全運(yùn)行要求的運(yùn)行方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型的應(yīng)用，其特征在于，所述S5中應(yīng)用二的具體步驟為:獲取當(dāng)前海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的海水潮位，利用循環(huán)水系統(tǒng)固有性能特性獲取目標(biāo)運(yùn)行方式的循環(huán)水流量和循環(huán)水系統(tǒng)耗功，利用循環(huán)水系統(tǒng)潮差影響模型將獲得的目標(biāo)運(yùn)行方式下的循環(huán)水流量和循環(huán)水系統(tǒng)耗功修正到當(dāng)前潮位下的循環(huán)水流量和循環(huán)水系統(tǒng)耗功，利用凝汽器真空一循環(huán)水流量特性數(shù)據(jù)模型獲取目標(biāo)運(yùn)行方式下的真空，利用真空微增一熱耗特性數(shù)學(xué)模型獲取目標(biāo)運(yùn)行方式下機(jī)組的熱耗率，通過比較當(dāng)前的熱耗率和目標(biāo)運(yùn)行方式下的熱耗率變化判斷目標(biāo)運(yùn)行方式是否經(jīng)濟(jì)，從而實(shí)現(xiàn)海水直流冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行。
【文檔編號】G05B17/02GK104199310SQ201410446646
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】林文斌, 陳濤, 陳貽城, 吳嘯川, 李彤 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學(xué)研究院, 福建中試所電力調(diào)整試驗(yàn)有限責(zé)任公司, 福建大唐國際寧德發(fā)電有限責(zé)任公司